(14分) 如圖所示,足夠長的兩根相距為0.5m的平行光滑導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌電阻不計,磁感應(yīng)強度B為0.8T的勻強磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面。兩根質(zhì)量均為0.04kg、電阻均為0.5Ω的可動金屬棒都與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌下端連接阻值為1Ω的電阻R,金屬棒用一根細(xì)繩拉住,細(xì)繩允許承受的最大拉力為0.64N,F(xiàn)讓棒從靜止開始落下,直至細(xì)繩剛被拉斷時,此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2J,(g=10m/s2)求:

(1)此過程中棒和棒產(chǎn)生的熱量;
(2)細(xì)繩被拉斷瞬時,棒的速度。
(3)細(xì)繩剛要被拉斷時,棒下落的高度。
(1)0.4J   0.9J  (2)1.875m/s (3)3.29m

試題分析:(1)根據(jù)Q=I2Rt,電路串并聯(lián)規(guī)律得:Iab:Icd:IR=2:3:1,則Qab=2QR=0.4J,Qcd=9QR=0.9J.
ab棒被拉斷瞬間有F+mg-Tm=0。F=BIL,,E=BLv得
v=1.875m/s。
(3)cd棒下落過程由能量守恒得 ,則h≈3.296m
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)量為2kg的滑塊,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,從某一時刻起,在滑塊上作用一向右的水平力,經(jīng)過一段時間,滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴,大小?m/s,在這段時間里水平力所做的功為 (     )
A.32JB.8JC.16JD.0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

把皮球從地面以某一初速度豎直上拋,經(jīng)過一段時間后皮球又落回拋出點,上升最大高度的一半處記為A點。以地面為零勢能面。設(shè)運動過程中受到的空氣阻力大小與速率成正比,則
A.皮球上升過程中的克服重力做功大于下降過程中重力做功
B.皮球上升過程中重力的沖量大于下降過程中重力的沖量
C.皮球上升過程與下降過程空氣阻力的沖量大小相等
D.皮球下降過程中重力勢能與動能相等的位置在A點下方

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

分)(某同學(xué)驗證動能定理的實驗裝置如圖所示.水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一易拉罐相連,易拉罐和里面的細(xì)沙總質(zhì)量為m;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間為t,d表示遮光片的寬度,L表示A、B兩點間的距離.滑塊與導(dǎo)軌間沒有摩擦,用g表示重力加速度.

①該同學(xué)首先用游標(biāo)卡尺測量了遮光片的寬度,如右圖所示,遮光片的寬度d =          cm.

②該同學(xué)首先調(diào)整導(dǎo)軌傾角,易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙,用輕繩通過滑輪連接在滑塊上.讓滑塊恰好在A點靜止.剪斷細(xì)繩后,滑塊開始加速下滑,則其受到的合外力為            
③為驗證從A →B過程中小車合外力做功與滑塊動能變化的關(guān)系,需要驗證的關(guān)系式為_______________________(用題目中所給的物理量符號表示).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在2011年5月15日進行的國際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽上海站中,首次嘗試七步上欄的劉翔以13秒07創(chuàng)項目賽季最好成績奪冠。他采用蹲踞式起跑,在發(fā)令槍響后,右腳迅速蹬離起跑器,在向前加速的同時提升身體重心。如下圖所示,假設(shè)劉翔的質(zhì)量為m,在起跑時前進的距離s內(nèi),重心升高量為h,獲得的速度為v,克服阻力做功為W,則在此過程中  (   )
A.劉翔的機械能增加了
B.劉翔受到的重力做功為
C.劉翔做功為
D.劉翔做功為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行金屬板內(nèi)有一勻強電場,一帶電粒子以平行于金屬板的初速從板間某點射入電場,不計粒子受的重力,當(dāng)入射動能為Ek時,此帶電粒子從場中射出的動能恰好為2Ek。如果入射速度方向不變,初動能變?yōu)?Ek,那么帶電粒子射出的動能為
A.B.C.D.3Ek

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,真空中的勻強電場與水平方向成15°角,AB直線垂直勻強電場E,現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球在A點以初速度大小v0方向水平向右拋出,經(jīng)時間t小球下落到C點(圖中未畫出)時速度大小仍未v0,則小球由A點運動到C點的過程中,下列說法不正確的是(     )
A.電場力對小球做功為零
B.小球的機械能減小量為
C.小球的電勢能減小
D.C一定位于AB直線的右側(cè)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,一塊足夠大的光滑平板放置在水平面上,能繞水平固定軸MN調(diào)節(jié)其與水平面所成的傾角.板上一根長為="0." 60m的輕細(xì)繩,它的一端系住一質(zhì)量為m的小球P,另一端固定在板上的O點.當(dāng)平板的傾角固定為時,先將輕繩平行于水平軸MN拉直,然后給小球一沿著平板并與輕繩垂直的初速度v0="3." Om/s.若小球能保持在板面內(nèi)作圓周運動,傾角的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)?(取重力加速度g=l0)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(11分)如圖甲,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端為s0處由靜止釋放,設(shè)滑塊與彈簧接觸過程中沒有機械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi)(不計空氣阻力,重力加速度大小為g)。

(1)求滑塊與彈簧上端接觸瞬間的動能;
(2)若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為vm,求此時彈簧所具有的彈性勢能;
(3)從滑塊靜止釋放瞬間開始計時,請在乙圖中定性畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中速度與時間的關(guān)系圖象。圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達到最大值及第一次速度減為零的時刻,縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時刻的速度大小,vm是題中所指的物理量。(本問不要求寫出計算過程)

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